略论110kv数字化变电站施工技术和改进

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1、略论llOkV数字化变电站施工技术和改进摘要：本文结合实际，对典型的llOkV变电站数字化改造的技术方案进行了分析。从电子互感器、合并单元和程序化控制等几个关键技术环节，分析了该方案的优点和不足，提出了数字化变电站技术和相关设备下一步改进和发展的建议，展望了数字化变电站的发展前景。关键词：数字化变电站；技术方案；电子式互感器；程序化控制；改进建议一、llOkV变电站配置一个典型的llOkV变电站原为配置电磁型保护装置的基于远程终端设备（RTU）形式的无人值班变电站，建设方案在原站基础上进行改造，建设规模为2台llOkV

2、两卷变压器的终端变电站llOkV接线为线路-变压器形式，2回llOkV线路分别供电至2台变压器，10kV接线为单母线分段，1号变压器10kV侧为单分支，2号变压器10kV侧为双分支，预留终期规模连接3号变压器，本期lOkVllA和IIB段母线暂时连通，两段10kV母线分别设12回馈线及2回电容器，在两主变压器低压侧各配置1台接地变压器，构成10kV小电阻接地系统。二、改造技术方案分析1.开放式数字化变电站系统目前已有许多数字化变电站自动化系统面世，并且投入运行，这些自动化系统基本上都是基于IEC61850标准设计的，采

3、用变电站层、间隔层、过程层三层设备的网络结构，并采用IEC61850数字化变电站通信标准体系（过程层和间隔层采用IEC61850-9-1协议、变电站层和间隔层采用IEC61850-8-1协议）。变电站层采用冗余100Mbps双以太网，而间隔层采用光纤以太环网，通过冗余数据库服务器隔离，解决了传统综合自动化变电站方案中监控后台和保护测控装置共用同一网络的问题，可避免由于操作员工作站设备问题而引起的网络堵塞（如工作站感染病毒导致大文件传输，引起网络风暴或堵塞，造成保护、测控装置等间隔层设备的数据延时上送，甚至数据丢失）。系

4、统配置双数据库服务器、双远动主站和双操作员工作站，2台远动主站分别通过2个远动通道以101规约与调度自动化系统通信，每台远动主站可分别与2台数据库服务器自动切换，实现双冗余配置，2台数据库服务器以主、备冗余方式工作，主服务器出现故障时后备服务器能自动切换为主服务器工作方式，从而保障全站自动化系统稳定可靠运行。站内不同厂家的保护、测控装置直接通过以太网按IEC61850-8-1协议进行通信，真正实现了无缝连接（如图2所示）。该变电站自动化系统是一个开放系统，可将第三方设备通过相应的通信接口整合到系统中，如站内直流系统、消

5、防系统和微机”五防”系统均可通过RS-232或RS-485接口接入自动化系统交换信息。电压无功综合控制系统（VQC）集成于监控系统内，独立的微机”五防”系统与监控系统交换信息，实现信息的共享。1.GPS对时系统IEC61850中规定的时间同步协议是简单时间同步协议（SNTP）。在传输控制协议-网际协议（TCP/IP）中，用于同步时间的协议为时间同步协议（NTP），NTP是一个跨越广域网或局域网的复杂的同步时间协议，通常可获得毫秒级的精度。NTP的复杂定义源于Internet本身的复杂性，但厂站自动化的应用环境则简单得多

6、。SNTP是由NTP改编而来，为NTP的简化模型，主要用于同步因特网中的计算机时钟。它能用单播方式（点对点）和广播方式（点对多点）操作，也能在IP多播方式下操作。SNTP时间同步的实现过程主要分两大部分，即时间服务器端的实现和客户端的实现。SNTP的时间精度依赖于客户端和服务器端的网络情况，对于工作站或服务器来说一般可达到1〜10ms的精度。2.智能单元的使用由于现阶段国产智能电子设备（IED）仍处在研究阶段，而进口IE：D价格昂贵，因此变电站的主变压器本体及高、低压侧断路器和隔离开关仍采用常规的一次设备，其操作机构为

7、电动式，设计方案通过使用智能单元实现了类似于智能设备的功能。开关场地每个主变压器间隔配置一个主变压器本体端子箱和一个断路器端子箱，端子箱内分别配置户外主变压器本体智能单元和断路器智能单元，低压侧开关柜内同样配置户外断路器智能单元，主变压器保护测控屏内配置户内主变压器本体智能单元和断路器智能单元，与户外智能单元配对使用，户内智能单元和户外智能单元通过光缆连接，使用IEC61850-9-1协议进行通信，智能单元与外围设备（主变压器保护测控装置、主变压器本体、断路器操作机构等）之间通过硬接点的形式进行连接。主变压器本体智能单

8、元负责采集主变压器本体非电量保护开关量、调压开关和风冷系统等遥信量，转换成数字信号发送至户内智能单元，由户内智能单元将数字信号转换成电信号送主变压器保护测控装置，主变压器保护测控装置的控制命令通过硬接点电信号发送至户内智能单元，由户内智能单元转换成数字信号送户外智能单元，户外智能单元将数字信号转换成电信号后送操作机构执行遥控命令。